喷洒反照率变化之间的关系和消极的强迫
本节中给出的简单的计算是为了说明故意实施之间的关系增加云滴浓度,一个,增加有关云的反照率AA,合成全球平均负迫使房颤,和所需的连续体积海水喷雾剂产量dV / dt。这些计算还提供了一些迹象是否我们的全球温度稳定方案定量是可行的。对于这次讨论的目的,我们假设只有云故意播种与海水CCN non-overlapped海洋层状云。正如第四项的10.6节所讨论的,仍有许多未知特性的气溶胶云相互作用和气溶胶的间接影响。然而,理论计算和全球模型都表明,第一个和第二个间接影响通常占主导地位,所以后者忽视在下面。出于类似的原因,我们只考虑短波辐射效应分析。
平均太阳辐照度F (W m - 2)在地球的表面
F0 (= 1370 Wm-2)顶部的太阳能通量大气和美联社的行星反照率。因此,增加AAP行星反照率产生强迫的房颤
我们定义f1(= 0.7)作为部分的地球表面被海洋覆盖,f2(= 0.25)的一部分海洋表面覆盖non-overlapped海洋层状云,和f3的一部分海洋层状云层播种。因此,云反照率的平均变化AA与AAP行星反照率的变化有关
它遵循iff3 = 1,生产全球平均负迫使-3.7 Wm-2,所需增加的行星和云反照率是0.011和0.062,分别为:相关的反照率的变化百分比约12%和3.7。
云的反照率增加造成播种云层与海水CCN增加液滴数量浓度从其价值N0 N是种子选手
表10.1的值-迫使AF (Wm-2)来源于方程(10.6)为选定的值N / N0(播种的比值不结果实的云滴浓度)和f3的比例合适的云播种
十10.4 - 7.3
(施瓦兹&斯1996)
AA = 0.075 ln (N / N0)(10.4),它遵循从方程(10.3)和(10.4)
这可能是写成
从方程(10.6),如果它遵循f3 = 1(所有合适的云播种),(N / N0)要求的价值产生的负面迫使-3.7 wm-2是2.3,在合理的协议的估计Charlson et al。(1987)和斯(1990)。
表10.1给出了全球平均的值-迫使,AF (W m - 2),由方程(10.5)的一系列价值观off3和N / N0。我们看到,如果合适的分数f3播种低于大约0.3的云,是不可能的,因为(N / N0)实际的值可以实现大规模(粗略估计(N / N0) < 10),对我们的计划产生的负面迫使-3.7 Wm-2。我们也看到不同的非线性的关系(N / N0)和房颤。
体积的喷涂率3 dV dn dn
dt dt dt vd是海水的体积(立方米)液滴的直径d (m)在创建和dn / dt (s - 1)喷洒海水滴。
我们假设处于平衡状态驻留在大气中喷射液滴的数量是恒定的,即故意创建海水水滴的速度等于损失率。因此,dn AEH / 1 f2f3 AEH / 1 f2f3
- = f (N -没有)E / f = No (N / N0 - 1) E: J f (10.8)
在AE (m2)是地球的表面积;H (m)是海水水滴的高度分布;f4的分数是喷洒水滴不失去了在创建和不选择横向移动远离地区云层;和tr (s)的平均停留时间海水气溶胶在大气中。
因此从方程(10.6 - -10.8),Ae = 5.1 x 1014平方米,f = 0.7, f2 = 0.25,我们获得dV 13 3
- = 4.6 x 10 / 3 d (HN0 / / 4 tr) [{exp (af / 4.5 / 3)} - 1)。(10.9)
假设f3 = 1: f4 = 0.5: d = 0.8 | xm = 8 x10-7m: H = 1000: N0 = 100 cm-3 = 108 m3: tr = 3天= 2.6 x 105年代(2008 m·c·巴斯,个人沟通;d·h·Lenschow 2008年,个人沟通;m·h·史密斯2008年,个人沟通),它遵循从方程(10.9),负迫使AF = -3.7 W m - 2,所需的总容积海水气溶胶传播率dV / dt = 23立方米s - 1。保持上述参数值相同,但播种只有一半的dV / dt的合适的云收益率价值约37 m3 s - 1。
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